專利名稱:全息圖的制作方法
本發(fā)明涉及一種制作反射全息圖的方法，用于執(zhí)行此種方法的裝置，以及由此而制作的反射全息圖。
近年來，很多光學(xué)系統(tǒng)都采用了全息光學(xué)元件，這可使系統(tǒng)的體積，重量減小，或者取到用傳統(tǒng)的方法不可能得到的光學(xué)效果。一組被用作波長(zhǎng)選擇反射鏡的特定的全息圖，被稱之為反射全息圖。這些全息圖，是在適當(dāng)?shù)挠涗浗橘|(zhì)中，一組形成折射率或吸收強(qiáng)度調(diào)制的干涉平面的記錄。這些調(diào)制的作用在于，它只反射那些干涉平面之間的光程差等于入射光波長(zhǎng)整數(shù)倍的光。這就是說，由于光程差與入射角度有關(guān)，因此，反射光的波長(zhǎng)也將取決于角度，并遵從布拉格(Bragg)條件(λ)/(COSθ) ＝常數(shù)式中λ＝反射光的波長(zhǎng)θ＝反射光對(duì)全息圖平面的入射內(nèi)角英國(guó)書第2071866號(hào)和美國(guó)專利第4395088號(hào)，對(duì)利用回反射技術(shù)產(chǎn)生反射全息圖的方法，作了介紹，并提出了權(quán)利要求
。
在這兩份說明書中作了介紹并提出權(quán)利要求
的產(chǎn)生反射全息圖的回反射法，是利用從一只激光器發(fā)出的相干光束，對(duì)光學(xué)透明的光敏膜層進(jìn)行光柵掃描，光束經(jīng)由一構(gòu)造點(diǎn)(Construction point)射向膜層，通過膜層之后，再反射回膜層中，從而產(chǎn)生干涉。
光束在水平方向進(jìn)行快掃描運(yùn)動(dòng)，而在垂直方向進(jìn)行慢掃描運(yùn)動(dòng)。由于光束直徑相對(duì)說來很小，且光束的垂直漸近移動(dòng)十分緩慢，因此在光柵掃描過程中，光束多次入射在膜層的每一點(diǎn)上。這就是說，在垂直掃描移動(dòng)等于一個(gè)光束直徑距離的時(shí)期，水平光束掃描多次重疊。因此，整個(gè)面積上的照度顯然是各處均勻的，由駐波圖樣在膜層中形成的潛象，相應(yīng)地也是規(guī)則的。
盡管此種方法具有廣泛的用處，但所介紹的該方法的實(shí)施方案卻具有一定的局限性。具體來說就是，在所介紹的實(shí)施方案中，構(gòu)造點(diǎn)距光敏膜層必須相當(dāng)遠(yuǎn)，且由于產(chǎn)生反射全息圖的構(gòu)造點(diǎn)，就是使用全息圖時(shí)使用者眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。當(dāng)全息圖接近眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)部位時(shí)，按所介紹的實(shí)施方案產(chǎn)生的全息圖，就不再有效。因此，在下述情況下，比如作為人的眼鏡使用時(shí)，每一目鏡的反射全息圖為組合的全息圖，此時(shí)依照所介紹的實(shí)施方案得到的反射全息圖，就不能使用。
上述的局限性起因于所采用的裝置。該裝置位于激光器和光敏膜層之間，它具有兩個(gè)協(xié)同工作的插流計(jì)，每一插流計(jì)帶有一個(gè)反射鏡。其中一個(gè)插流計(jì)稱作垂直掃描插流計(jì)，它執(zhí)行慢掃描任務(wù);另一個(gè)為水平掃描插流計(jì)，它執(zhí)行快掃描任務(wù)。由于光學(xué)元件必須放置在激光器和膜層之間的光路上，因此，構(gòu)造點(diǎn)和光敏膜層之間的光程必然比較長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的正是要提供避免這種局限性的制作反射全息圖的方法。
本發(fā)明的制作反射全息圖的方法，包括將一軸線通過構(gòu)造點(diǎn)的相干光束射到一光敏膜層上，讓其透過膜層;至少將透過該膜層的部分相干光加以反射，使得直接透過該膜層的光與反射的光之間在該膜層中產(chǎn)生干涉;使上述的光束和上述的膜層作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，于是該光束以重疊窄帶的圖樣掃描該膜層;將該膜層加以處理，以形成對(duì)應(yīng)于由上述相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的干涉圖樣的反射全息圖;上述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是通過環(huán)繞一個(gè)第一軸旋轉(zhuǎn)上述的膜層以及環(huán)繞一個(gè)第二軸旋轉(zhuǎn)上述的第一軸實(shí)現(xiàn)的，而上述的第二軸與上述的第一軸相交于上述的構(gòu)造點(diǎn)。
在依照本發(fā)明的一種特定方法中，上述的膜層與上述的第一軸間隔開，且該第一軸以相當(dāng)緩慢的轉(zhuǎn)速環(huán)繞上述第二軸旋轉(zhuǎn)，因此，上述的圖樣基本上是線性重疊帶的多重組合。
根據(jù)本發(fā)明的另一種特定方法，上述的第一軸與上述的膜層相交，該膜層與上述的第二軸間隔開來，且說第一軸慢速繞該第二軸旋轉(zhuǎn)，因此，上述的圖樣基本上是同心圓重疊帶的多重組合。
依照本發(fā)明的方法，上述的膜層環(huán)繞上述的第一軸旋轉(zhuǎn)速度和第一軸環(huán)繞第二軸的旋轉(zhuǎn)速度，二者之中至少有一個(gè)轉(zhuǎn)速是變化的。這樣，在光束掃描過程中，該膜層受到上述光束的曝光基本上是均勻的。
上述膜層的合適形式是復(fù)蓋在光學(xué)透明基底主要表面上的鍍層，光束只是在首先透過該基底之后，才入射到該膜層上。
光束可以通過在上述的膜層和外部介質(zhì)的界面處膜層內(nèi)的反射，反射回該膜層中。
換言之，光束可以通過上述膜層的外反射表面，反射回該膜層中。
依據(jù)本發(fā)明的方法，發(fā)現(xiàn)在制作用于激光眼睛防護(hù)濾光鏡的光學(xué)元件中，具有獨(dú)特的應(yīng)用。
本發(fā)明還提供一種用于制作反射全息圖的裝置。該裝置包括以下三部分底座;萬向架組件和旋轉(zhuǎn)裝置。萬向架組件由第一部件和第二部件組成，第一部件用于建立環(huán)繞由第二部件所限定的第一軸的旋轉(zhuǎn)，第二部件用于建立環(huán)繞由上述底座所限定的第二軸的旋轉(zhuǎn)，上述的第一軸和第二軸相交，且上述的第一部件還包括一個(gè)將光敏膜層固定在與上述兩軸的交點(diǎn)間隔開來的某一位置的裝置;旋轉(zhuǎn)裝置的作用使得上述第一和第二部件分別環(huán)繞上述的第一軸和第二軸旋轉(zhuǎn)，于是軸線通過上述第一軸和第二軸交點(diǎn)的光束就對(duì)固定在上述第一部件上的膜層以重疊窄帶的圖樣進(jìn)行掃描。
上述的固定裝置也適合于將上述的膜層固定在與上述第一軸間隔開來的某一位置。
另外，上述的固定裝置還適合于將上述的膜層固定在與上述第一軸相交的某一位置。
依據(jù)本發(fā)明的兩種制作反射全息圖的方法和裝置，將通過實(shí)例，并參考相應(yīng)的附圖，在下面予以介紹。相應(yīng)的附圖是圖1為第一種裝置的示意透視圖;
圖2為運(yùn)用圖1的裝置，形成全息圖的光學(xué)元件;
圖3為圖1所示裝置的改進(jìn)型;
圖4為利用圖1的裝置制作的，由兩個(gè)反射全息圖組合而成的濾光鏡;
圖5為第二種裝置的示意透視圖;
圖6為圖5裝置的前視圖;
圖7為沿圖6的Ⅶ-Ⅶ線切開的剖視圖。
參看圖1，將要介紹的第一種裝置包括一個(gè)兼有支架作用的底座11，以及一個(gè)萬向架組件。萬向架組件由兩個(gè)部件13和15組成。部件13呈L形，它的一臂安裝在底座11上，用于產(chǎn)生環(huán)繞X-X軸的旋轉(zhuǎn)，部件15安裝在部件13的另一臂上，用于產(chǎn)生環(huán)繞Y-Y軸的旋轉(zhuǎn)，軸X-X與Y-Y正交于點(diǎn)Z。萬向架組件13、15，借助于固定在底座11上的直流步進(jìn)電機(jī)17，可環(huán)繞軸X-X作角向轉(zhuǎn)動(dòng)。部件15，借助于固定在部件13上的直流電機(jī)19，可環(huán)繞軸Y-Y旋轉(zhuǎn)。
部件15大體上呈U形，它的兩臂21和31與軸Y-Y等間距，且與Y-Y軸平行。臂21上開有圓孔，孔上裝有光學(xué)透明體23(圖2)，該光學(xué)透明體由球形光學(xué)透明基底25(比如玻璃)組成，在基底的凹曲面上具有重鉻酸鹽膠膜或鍍層27。透明體23的固定方式是玻璃基底25的凸曲面，相對(duì)部件15的旋轉(zhuǎn)軸Y-Y而言是面向外部的。
在運(yùn)用該裝置時(shí)，激光器(未示出)位于此裝置之外，來自激光器的相干光，形成一個(gè)由箭頭29所指的光束，直徑大約2毫米，光束的軸線水平伸展，與軸X-X成直角，因此恰好通過軸X-X和軸Y-Y的交點(diǎn)Z。交點(diǎn)Z至膜層27的距離是這樣選擇的即在其距離下在膜層中產(chǎn)生的反射全息圖，使用時(shí)亦將在此距離處進(jìn)行觀察。當(dāng)全息圖是觀測(cè)者所配戴之眼睛的目鏡的濾光鏡的情況下，這一距離應(yīng)選擇等于至眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離，即，2至3厘米。
當(dāng)步進(jìn)電機(jī)17啟動(dòng)之后，萬向架組件13，15就從恒定的步長(zhǎng)環(huán)繞軸X-X作角向移動(dòng)，它在四分鐘時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)過一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌龋热?00度，與此同時(shí)，直流電機(jī)19也開始運(yùn)轉(zhuǎn)，使部件15以及光學(xué)透明體23環(huán)繞軸Y-Y以每分鐘200至300轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
由于環(huán)繞軸Y-Y快速轉(zhuǎn)動(dòng)以及環(huán)繞軸X-X緩慢移動(dòng)的結(jié)果，透明體23有效地經(jīng)受激光光束29的掃描作用。根據(jù)環(huán)繞兩個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的相對(duì)角位移以及光束的直徑，可以算出，在環(huán)繞軸X-X作角向移動(dòng)期間內(nèi)，光學(xué)透明體23上的每一點(diǎn)經(jīng)受了50次以上的掃描。結(jié)果，在膜層/空氣的界面處，在膜層內(nèi)產(chǎn)生了少量激光(例如4%)的菲涅爾(Fresnel)回向反射，該反射的相干光，通過與直接透過膜層21的光干涉，產(chǎn)生出全息圖的潛象，從而在光敏膜層27中產(chǎn)生出均勻的，規(guī)則的干涉同樣。然后，將膜層27按如圖上述英國(guó)和美國(guó)書所介紹的傳統(tǒng)方法，進(jìn)行處理，將膜層中的潛象進(jìn)行顯影和定影，以形成可供觀測(cè)的反射全息圖。
由于激光光束29沿含有交點(diǎn)Z的方向傳播，Z點(diǎn)構(gòu)成了全息圖的構(gòu)造點(diǎn);還由于Z點(diǎn)在應(yīng)用全息圖時(shí)，就是全息圖眼鏡配戴者眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，因此，當(dāng)配戴者的眼睛在圍繞全息圖光軸各個(gè)方向±50°范圍內(nèi)作角向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，全息圖都有效。當(dāng)然，角范圍可以根據(jù)需要加以改變。的確如果要從較遠(yuǎn)的地方觀測(cè)全息圖，那末上述裝置一定要作相應(yīng)的修改，的確，定出觀測(cè)全息圖合適的眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)位置。
本方法的特征要求，光敏鍍層27距激光器應(yīng)當(dāng)比基底25距激光器更遠(yuǎn)，這樣，在掃描時(shí)，便能使激光光束首先透過基底25，然后再透過鍍層27。由于部件15是環(huán)繞軸Y-Y連續(xù)旋轉(zhuǎn)的，因此，在每次旋轉(zhuǎn)期間，必須防止激光光束直接照射鍍層。部件15的另一臂31就是為此目的而用的遮光板。
顯然，還可以采用其它方法來防止鍍層27直接地而不是經(jīng)過玻璃基底25接收來自激光器的相干光。例如，可以使部件15作快速的擺動(dòng)，這樣鍍層27就決不會(huì)直接曝露于激光光束。另外，還可以通過在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候關(guān)閉激光器，或者在激光器和透明體23之間的光路上插入遮光板來達(dá)到上述目的。
圖3所示的為上述裝置的改進(jìn)型，它可用位于玻璃基底25的凸曲面上重鉻酸鹽膠鍍層27的構(gòu)成全息圖。在這種改進(jìn)型中，部件15不再呈U形，它在靠軸Y-Y一側(cè)，有一個(gè)第一臂33，其臂開孔，孔上裝有光學(xué)透明體23，透明體基底25的凹曲面朝里。另外在Y-Y軸的與臂33相同的一側(cè)，臂33的外面，還有一個(gè)第二臂35，它用作遮光板。
利用圖1裝置和圖3改進(jìn)型裝置分別制作的一對(duì)反射全息圖，可以用來制做如圖4所示的濾光鏡。按照?qǐng)D4的排列層次，兩片玻璃基底處在最外層，互相面對(duì)的兩鍍層27利用折射率匹配的光膠37粘結(jié)在一起，兩鍍層27含有調(diào)諧至不同波長(zhǎng)的光的全息圖。這樣的濾光鏡還可以在其外表面進(jìn)一步鍍膜，所鍍的膜層不必是全息膜層。
十分顯然，利用本方法和上述圖1至3裝置，用作產(chǎn)生全息圖的曝光能量，在鍍層27的整個(gè)面積上，不是恒定的。
這一缺點(diǎn)可以利用下述兩種方法之一加以克服(1)調(diào)整激光曝光功率;
(2)調(diào)整所采用的兩個(gè)電機(jī)17和19的轉(zhuǎn)速。
這樣的調(diào)整要求兩個(gè)電機(jī)和激光功率之間的同步。如此復(fù)雜的系統(tǒng)，雖說是可能的，但一般來說是不方便的。
圖1至3的裝置的另一特征就是，掃描的面積一般為矩形，而濾光鏡，如上所說，通常要求為圓形。
這些問題，在下面作為例子而介紹的第二種裝置和方法中，可以得到緩解。
參看圖5至7，第二種裝置包括一個(gè)兼有支架作用的底座51，以及一個(gè)由部件53和55組成的萬向架組件。
底座51包括底板57，直立在底板57上的側(cè)板59，直立在底板57上的橫板61，支撐橫板61的腹板部件63，以及由橫板61伸出的，平行于底板57的另一平板65。
步進(jìn)電機(jī)69的外殼67，固定在平板65上，其轉(zhuǎn)軸71從平板65上的圓孔伸出。轉(zhuǎn)軸71通過撓性聯(lián)軸節(jié)77聯(lián)結(jié)至減速箱75的輸入軸73。萬向架部件53呈槽形，其一側(cè)由側(cè)板59上的軸承79支撐，另一側(cè)則由減速箱75的輸出軸81支撐。
帶有傳動(dòng)頭85的直流電機(jī)83，固定到部件53的梁腹部位87，傳動(dòng)頭85的外殼有一個(gè)圓筒狀的端部89，它通過梁腹部位87上的開孔伸出。
部件55呈杯形，它是制作全息圖的光學(xué)元件99的支持架，其底部有一同心圓柱形凸起91，凸起上有一個(gè)用于安裝傳動(dòng)頭85的輸出軸93的盲軸孔。用凸起91上的一個(gè)經(jīng)向緊固螺釘，將支持架部件55固定到輸出軸93上。
輸出軸93的-也就是光學(xué)元件支持架55的-旋轉(zhuǎn)軸S-S，與部件53的旋轉(zhuǎn)軸T-T，或直角相交于位于部件55的開端平面之內(nèi)某一距離的點(diǎn)R，軸T-T沿減速箱75的輸出軸和底座51的側(cè)板59上的支撐軸承79方向伸展。在使用該裝置時(shí)，待處理的，比如作為眼睛防護(hù)濾光鏡的光學(xué)元件99，放置在支持架55中的環(huán)形槽95內(nèi)，環(huán)形槽95沿部件55的開口端圓周伸展(見圖6，此處未畫出光學(xué)元件99)，這就使光學(xué)元件99的中心與軸S-S相交。
數(shù)字計(jì)算機(jī)(未畫出)控制電機(jī)69的步進(jìn)速率。電機(jī)69每一步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的步長(zhǎng)，通過減速箱75的傳動(dòng)，使部件55環(huán)繞軸T-T產(chǎn)生一個(gè)很小的角位移。這一小角位移的位移量，正如下面將要解釋的那樣，取決于用來形成全息圖的由箭頭97所表示的激光光束的直徑。
由圖7可以更清楚地看出，光學(xué)元件99由一球形基底100組成，基底為具有兩個(gè)球面的玻璃，一面為凸面，另一面為凹面，在凹面上面，附著透明的光敏鍍層101(比如重鉻酸鹽膠的鍍層)。
在使用的時(shí)候，光學(xué)元件99通過將其邊緣放置在沿支持架55開口端四周伸展的環(huán)形槽95內(nèi)加以固定，光學(xué)元件的凸面向外。
裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，支持架55，亦即光學(xué)元件99由直流電機(jī)83及傳動(dòng)頭帶動(dòng)環(huán)繞軸S-S旋轉(zhuǎn)，激光光束97投射到光學(xué)元件99的外表面上，光束97的軸線為水平方向，與軸T-T正交，并通過軸S-S和軸T-T的交點(diǎn)R，通過計(jì)算機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)69和減速箱75的作用而產(chǎn)生的環(huán)繞軸T-T的微小角位移增量，被傳送至部件53，亦即支持架55和光學(xué)元件99上。由激光光束97在光學(xué)元件99上所描繪的合成軌跡將是重疊的同心圓窄帶的多重組合，每一同心窄帶的帶寬等于激光光束的直徑。根據(jù)環(huán)繞軸T-T的每一角位移的位移量和激光光束直徑之間的相互關(guān)系，可以產(chǎn)生出大量的重疊帶，因此，鍍層101上的每一點(diǎn)將經(jīng)受50至100次的激光光束曝光。
和圖1至3的裝置和方法一樣，全息圖的潛象是通過激光光束97在鍍層/空氣界面處的背射，也就是依賴于菲涅爾反射形成的。在界面處反射回來的激光與直接透過鍍層101的激光互相作用，在鍍層101內(nèi)產(chǎn)生出干涉圖樣。
為了使鍍層的整個(gè)面積能均勻地被激光曝光，在計(jì)算機(jī)控制下，電機(jī)69的步進(jìn)速率只能隨正被激光束97曝光的鍍層101的點(diǎn)的位置而改變才行。如果沒有這樣的控制，那未鍍層101上中心或靠近中心處，也就是靠近軸S-S處的那些點(diǎn)的線速度，必然比邊緣或靠近邊緣處的那些點(diǎn)的線速度小。因此，為了實(shí)現(xiàn)均勻曝光，只要部件53繞軸T-T的角變化遞增速率，亦即電機(jī)69的步進(jìn)速率必須逐步地從激光光束97入射在鍍層101中心處時(shí)的相對(duì)較高值變到光束97入射在鍍層100邊緣處時(shí)的非常低的值才行。
在鍍層按上述方式曝光之后，利用傳統(tǒng)的方法，將已經(jīng)在其中形成潛象的鍍層101加以處理，使?jié)撓箫@影和定影，從而在鍍層中形成所希望的反射全息圖。
在上面的介紹中，鍍層101是附在元件99的玻璃基底100的凹面上，顯然，鍍層同樣能夠附在基底的凸面上。在這種情形下，部件55將轉(zhuǎn)而按下面方式固定光學(xué)元件99即讓其凸面向里，位于交點(diǎn)R的一側(cè)，使其距激光光束97的光源，較凹面更遠(yuǎn)。
將兩個(gè)球形光學(xué)元件，一個(gè)具有全息圖存在于位于其凹面的鍍層中，另一個(gè)具有全息圖存在于位于其凸面的鍍層中。按上面圖4所示，在兩個(gè)全息圖鍍層之間利用光膠，將凸面粘貼到凹面上，即可形成一個(gè)兩個(gè)不同頻率的組合光學(xué)元件。
作為圖5至7的裝置的改進(jìn)，步進(jìn)電機(jī)69可以用一個(gè)能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)來代替，這樣，激光束97在鍍層101上描繪的軌跡就是螺旋形，而不是同心帶形。
非常清楚，在上面作為例子所介紹的方法和裝置中，干涉是利用在鍍層和外部介質(zhì)，例如空氣，的界面處的鍍層內(nèi)的菲涅爾回向反射，在光敏鍍層中得到的。在依據(jù)本發(fā)明的其它方法和裝置中，干涉也可以借助于與鍍層相鄰的鏡面將光反射回鍍層中而得到。
還應(yīng)當(dāng)清楚的是，利用上面作為例子介紹的裝置和方法所制作的全息圖，是球面形的，然而，依據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，也可用來制作其它形狀的全息圖。
權(quán)利要求
1.一種制作反射全息圖的方法，其特征在于，它包括以下內(nèi)容將一軸線通過構(gòu)造點(diǎn)(Z或R)的相干光束(29或97)照射到一光敏膜層(27或101)上，讓其透過膜層(27或101)；至少將透過該膜層(27或101)的部分相干光加以反射，使得直接透過該膜層(27或101)的光與反射的光之間在該膜層中產(chǎn)生干涉；使上述的光束(29或97)和上述的膜層(27或101)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，于是，該光束(29或97)以重疊窄帶的圖樣掃描該膜層(27或101)；將該膜層(27或101)加以處理，以形成對(duì)應(yīng)于由上述相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的干涉圖樣的反射全息圖；上述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是通過環(huán)繞一個(gè)第一軸(Y-Y或S-S)旋轉(zhuǎn)上述的膜層(27或101)環(huán)繞一個(gè)第二軸(X-X或T-T)旋轉(zhuǎn)上述的第一軸(Y-Y或S-S)實(shí)現(xiàn)的，而上述的第二軸(X-X或T-T)與上述的第一軸(Y-Y或S-S)相交于上述的構(gòu)造點(diǎn)(Z或R)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，上述的膜層(27)與上述的第一軸(Y-Y)間隔開，且該第一軸(Y-Y)相當(dāng)緩慢地環(huán)繞上述第二軸(X-X)旋轉(zhuǎn)，因此，上述的圖樣基本上是線性重疊帶的多重組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，上述膜層(27)環(huán)繞上述的第一軸(Y-Y)作一定角度的擺動(dòng)，因此，上述的光只從一面入射到上述的膜層(27)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，上述膜層(27)環(huán)繞上述的第一軸(Y-Y)作圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，裝置(31或35)用來保證，上述的光只從一面入射到上述的膜層(27)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，上述的膜層(101)與上述的第一軸(S-S)相交，而與上述的第二軸(T-T)間隔開來，且該第一軸(S-S)環(huán)繞該第二軸(T-T)相當(dāng)緩慢地旋轉(zhuǎn)，因此，上述的圖樣基本上是同心圓重疊帶的多重組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的方法，上述的第一軸(S-S)連續(xù)地環(huán)繞上述的第二軸(T-T)旋轉(zhuǎn)，因此，上述的帶是連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5的方法，上述的第一軸(S-S)環(huán)繞上述的第二軸(T-T)作步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，因此，上述的帶是不同半徑的同心帶。
8.根據(jù)前面所述的任何一條權(quán)利要求
的方法，上述的膜層(27或101)環(huán)繞上述的第一軸(Y-Y或S-S)旋轉(zhuǎn)的速度和上述的第一軸(Y-Y或S-S)環(huán)繞上述的第二軸(X-X或T-T)旋轉(zhuǎn)的速度兩者之中，至少有一個(gè)速度是變化的，因此，在掃描過程中，該膜層(27或101受到上述光束(29或97)基本均勻的曝光。
9.根據(jù)前面所述的任何一條權(quán)利要求
的方法，上述的膜層(27或101)是復(fù)蓋在光學(xué)透明基底(25或100)主要表面上的鍍層，且光束(29或97)只是在首先透過該基底(25或100)之后，才入射到該膜層(27或101)上。
10.根據(jù)前面所述的任何一條權(quán)利要求
的方法，上述的光束(29或97)是通過在上述膜層和外部介質(zhì)的界面處膜層內(nèi)的反射，而反射回該膜層(27或101)中的。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1至10中任何一條的方法，上述的光束(29或97)是通過上述膜層(27或101)的外反射表面，反射回該膜層(27或101)中的。
12.使根據(jù)前面所述的任何一條權(quán)利要求
的方法所制作的反射全息圖實(shí)際化的光學(xué)元件(23或99)。
13.使根據(jù)權(quán)利要求
12的光學(xué)元件(23或99)實(shí)用化的激光眼睛防護(hù)濾光鏡。
14.使根據(jù)權(quán)利要求
12的至少兩個(gè)光學(xué)元件(23或99)粘結(jié)在一起而形成的組合光學(xué)元件實(shí)用化的激光眼睛防護(hù)濾光鏡，組合光學(xué)元件各組成元件的全息圖，能反射不同波長(zhǎng)的光。
15.一種用于制作反射全息圖的裝置，其特征在于，它包括以下三部分底座(11或51);萬向架組件和旋轉(zhuǎn)裝置。萬向架組件由第一部件(15或55)和第二部件(13或53)組成，第一部件(15或55)用于建立環(huán)繞由第二部件(13或53)所限定的第一軸(Y-Y或S-S)的旋轉(zhuǎn)，第二部件(13或53)用于建立環(huán)繞由上述底座(11或51)所限定的第二軸(X-X或T-T)的旋轉(zhuǎn)，上述的第一軸和第二軸(Y-Y和X-X或S-S和T-T)相交，且上述的第一部件(15或55)還包括一個(gè)將光敏膜層(27或101)固定在與上述兩軸(Y-Y和X-X或S-S和T-T)的交點(diǎn)(Z或R)間隔開來的某一位置的裝置(21或95);旋轉(zhuǎn)裝置(19和17或83，85及69，75)的作用是使得上述的第一和第二部件(15和55或13和53)分別環(huán)繞上述的第一軸和第二軸(Y-Y和X-X或S-S和T-T)旋轉(zhuǎn)，于是軸線通過上述兩軸(Y-Y和X-X或S-S和T-T)交點(diǎn)(Z或R)的光束(29或97)就對(duì)固定在上述第一部件(15或55)上的膜層(27或101)以重疊窄帶的圖樣進(jìn)行掃描。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15的裝置，上述的固定裝置(21)亦適合于將上述的膜層(27)固定在與上述第一軸(Y-Y)間隔開來的某一位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求
15的裝置，上述的固定裝置(95)也適合于將上述的膜層(101)固定在與上述第一軸(S-S)相交的某一位置。
專利摘要
在一種制作反射全息圖的方法和裝置中，產(chǎn)生全息圖的光敏材料膜層環(huán)繞一個(gè)第一軸(Y-Y)旋轉(zhuǎn)，而第一軸(Y-Y)本身又環(huán)繞一個(gè)第二軸(X-X)旋轉(zhuǎn)，第二軸與第一軸相交于與膜層間隔開來的某一點(diǎn)(Z)，因此，軸線通過兩軸交點(diǎn)的相干光束投射到膜層上，以重疊窄帶圖的花樣掃描膜層。重疊帶可以是直線或者圓。
文檔編號(hào)G03H1/04GK86101630SQ86101630
公開日1986年9月10日 申請(qǐng)日期1986年3月13日
發(fā)明者理查德·基思·霍華德, 科林·肯伍德·馬歇爾 申請(qǐng)人:英國(guó)通用電氣公司航空電子設(shè)備有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan